電氣實驗室作為科學研究和技術開發的重要場所,其設計建設標準規范對于確保實驗安全、提升實驗效率、保障科研人員健康具有重要意義。本文華安實驗室設計將詳細介紹電氣實驗室的設計建設標準規范。
01 一般規定
電氣實驗室的設計建設應遵循以下一般規定:
1.1 實驗建筑的用電負荷分級及供電要求,應根據實驗室的重要性及中斷供電所造成的損失或影響程度,按照現行國家標準《供配電系統設計規范》GB 50052的相關規定執行。
1.2 當電氣管線需要穿越有電離輻射防護要求的實驗室時,應符合現行國家標準《電離輻射防護與輻射源安全基本標準》GB 18871的有關規定。
1.3 實驗室的照明設計除應符合本文件的具體要求外,還應滿足現行國家標準《建筑照明設計標準》GB 50034的相關規定。
1.4 對于有防爆要求的實驗室用房,其電氣設計應符合現行國家標準《爆炸危險環境電力裝置設計規范》GB 50058的有關規定。
1.5 電子設備的防雷設計應遵循現行國家標準《建筑物電子信息防雷技術規范》GB 50343的相關規定。
1.6 理化實驗室的防雷設計應符合現行國家標準《建筑物防雷設計規范》GB 50057的有關規定。
1.7 當城市電網電源質量不能滿足實驗室用電要求時,應根據具體條件采取相應的電源質量改善措施。
1.8 對于有電磁屏蔽要求的實驗室,應根據儀器、設備對電磁屏蔽的具體要求,對電源進線采取適當的濾波措施。
1.9 實驗室的電源種類、電壓、頻率應符合儀器、設備的技術條件要求。
02 供配電
電氣實驗室的供配電設計應遵循以下規定:
2.1 各類用房的動力用電與實驗用電供配電線路應分開設置,各供電回路宜裝設有功電能表,并分別進行計量。
2.2 對于要求24小時運轉的設備和持久-蠕變試驗機等供電可靠性要求較高的用電負荷,應采用雙路電源末端配電裝置互投的方式供電。
2.3 用電負荷具有下列情況之一時,宜采用交流不間斷電源系統供電:備用電源自動投入(BZT)或柴油發電機組應急自啟動等方式仍不能滿足要求;實驗或設備需要保證順序斷電操作安全停機;停電損失大于不間斷電源設備購置費用和運行費用的總和。
2.4 對于電壓穩定性要求較高的儀器和設備,如譜儀和金相分析實驗等,應采用交流穩壓電源供電。
2.5 實驗室內應統一配備220V、380V兩種規格電壓。用電負荷計算宜采用需要系數法,實驗設備需要系數取值范圍應為0.20~0.60。
2.6 實驗室應設帶進線開關的總動力配電箱/柜。工頻插座回路應裝設剩余電流保護器。
2.7 在同一實驗室內設有兩種及以上不同電壓或頻率的電源供電時,宜分別設置配電裝置。不同電壓或頻率的電源由同一配電裝置供電時,配電裝置應有良好的隔離,并設置明顯的區分或標志。
2.8 符合下列條件的實驗室負荷,可由專用變壓器供電,或共用變壓器敷設專用的低壓配電線路供電:沖擊性負荷、波動性大的負荷、非線性負荷、較大容量的單相負荷和頻繁啟動的設備等;容量較大、沖擊性很大的負荷;沖擊性負荷不應與持久-蠕變試驗機、精密電器儀器、正常照明等對電壓波動敏感的負荷共用一臺變壓器或共用一條干線。
2.9 配電箱宜按照標準單元進行配置,并放置在設備走廊等合適位置。每個配電箱應設置具有遠程監控功能的電能計量裝置。
2.10 電源插座應根據實驗臺架的布局確定位置,電源插座回路應設有剩余電流保護器。各實驗室電源側應設置獨立的保護開關。
2.11 在有腐蝕性氣體、潮濕、蒸汽、火災危險和爆炸危險等場所,應選用具有相應防護性能的配電設備。
2.12 低壓配電系統接地型式應采用TN-S或TN-C-S系統。
2.13 24小時運行的電器應單獨供電,其余電器設備均應由總開關控制。
2.14 烘箱、高溫爐等電熱設備應有專用插座、開關及熔斷器。
03 照明
電氣實驗室的照明設計應遵循以下規定:
3.1 理化實驗各類用房的工作面上的平均照度標準應符合相關規定。
3.2 實驗用房一般照明的均勻度應按最低照度與平均照度之比確定,其數值不宜小于0.70。
3.3 采用分區一般照明時,非實驗區和走道的照度不宜低于實驗區照度的1/3。
3.4 采用一般照明加局部照明時,一般照明不宜低于工作面總照度的1/3,且不應低于100lx。
3.5 對識別顏色有要求的實驗室,宜采用高顯色性光源,照明光源的顯色指數不宜小于80。
3.6 對電磁干擾要求嚴格的實驗室,不宜采用氣體放電燈。
3.7 在潮濕、有腐蝕性氣體和蒸汽、火災危險和爆炸危險等場所,應選用具有相應防護性能的燈具。
3.8 重要實驗場所應設置應急照明,其設置應符合現行國家標準《建筑照明設計標準》GB 50034的有關規定。
3.9 暗室、電鏡室等應設紅色或黃色單色照明。入口處宜設工作狀態標志燈。有輻射危險的實驗區,入口處應設紅色警示燈。
3.10 照明負荷宜由單獨變壓器、單獨配電裝置或單獨回路供電,并設單獨開關和保護電器。照明配電箱宜分層或分區設置。
04 接地
電氣實驗室的接地設計應遵循以下規定:
4.1 交流工作接地、保護接地、電子設備信號接地及防雷接地宜共用一組接地裝置,接地電阻值不宜大于1Ω。若防雷接地需單獨設置,應按現行國家標準《建筑物防雷設計規范》GB 50057的有關規定采取防止反擊措施。
4.2 實驗室的工作接地與接地裝置宜單點連接。使用性質不同的實驗室共用一組接地裝置時,宜分別引接地線與接地裝置連接。
4.3 實驗室保護接地宜采用等電位連接措施。潮濕場所應做局部等電位聯結。
4.4 輸送可燃氣體的金屬管道,應采取防靜電接地措施。突出屋面裝設有阻火器的金屬放空管應與屋面防雷裝置連接。
05 智能化
電氣實驗室的智能化設計應遵循以下規定:
5.1 理化實驗室的智能化設計應符合現行國家標準《智能建筑設計標準》GB 50314的有關規定。
5.2 理化實驗室應設置信息通信網絡系統,并根據需要設置相應的數據中心機房。信息點數量應滿足實驗、辦公等需求和語音、數據、圖像等信息的傳輸要求。
5.3 樣品接收等公共區域宜設置信息查詢導引及發布系統。中央設備管控中心應設置建筑設備管理系統,并應能滿足對各建筑設備的監控要求。
5.4 安全技術防范系統應根據理化實驗室的特點設置,采取人防、技防、物防配套措施,并符合現行國家標準《安全防范工程技術標準》GB 50348的有關規定。
5.5 實驗室各重要出入口、通道以及使用或存放劇毒危險化學品、貴重物品、放射性物質的實(試)驗室應設置相應的安全防范裝置。
5.6 穿越有電離輻射防護要求的實驗室通信管線,應符合現行國家標準《電離輻射防護與輻射源安全基本標準》GB 18871的有關規定。
5.7 理化實驗室根據工作需要可設置廣播系統,并宜與消防應急廣播系統合用。
5.8 高溫持久-蠕變實驗室及熱處理實驗室應采取集中測控方式,并合理布置控制室與機房間的連接方式。
5.9 有負壓控制要求的理化實驗室宜采用適當的控制措施以穩定實驗室壓差。
5.10 化學分析實驗室宜采用自適應控制形式。
5.11 實驗用房內的各項環境指標和有害氣體或液體濃度等均應設置監控傳感器,并具備超限報警提醒功能。
5.12 密閉和危險的實驗室宜安裝對講、呼救系統。
5.13 使用氣體的實驗室及走廊等區域,應在明顯且易于操作的位置安裝急停按鈕。
5.14 設有中央純水系統的實驗室,應配置純水監控系統,并存儲足夠的歷史數據。
5.15 理化實驗室應設自動監控系統,可對有需要的實驗室各設施設備運行能耗實施分項計量,實現實驗室運營管理的智慧化運行。
電氣實驗室的設計建設標準規范涵蓋了實驗室布局、環境控制、設備配置、安全防護等多個方面。科學合理的規劃設計不僅能夠提升實驗效率和質量,還能夠確保實驗人員的健康和安全。因此,在電氣實驗室的建設過程中,必須嚴格遵守相關標準和規范,確保實驗室的設計建設達到最優水平。